《电工与电子学》课件：第十七章电子电路中的反馈.ppt

1、回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈17.3 17.3 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出 能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、正反能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、正反馈和负反馈以及负反馈的四种类型；了解负反馈对放馈和负反馈以及负反馈的四种类型；了解负反馈对放大电路工作性能的影响。大电路工作性能的影响。反馈的概念，负反馈对放大电路性能的影响。反馈的概念，负反馈对放大电

2、路性能的影响。回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出 无难点。无难点。讲课讲课4 4学时，习题学时，习题1 1学时。学时。 回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出17.1.1 负反馈与正反馈负反馈与正反馈反馈：反馈：将电子电路输出端的信号将电子电路输出端的信号( (电压或电流电压或电流) )的一的一部分或全部通过反馈电路引回到输入端。部分或全部通过反馈电路引回到输入端。基本放大电路基本放大电路Aixfx反馈网络反馈网络Fdxox反馈放大电路的组成框图反馈放大电路的组成框图xi ：输入信号：输入信号xd ：净输入信号：净

3、输入信号xf ：反馈信号：反馈信号xo ：输出信号：输出信号是比较环节的符号是比较环节的符号回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出负反馈：负反馈：若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号减小、因而输出信号也减小；信号减小、因而输出信号也减小；正反馈正反馈：若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号增大、因而输出信号也增大。信号增大、因而输出信号也增大。17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念带反馈的电路，闭环带反馈的电路，闭环基本放大电路基本放大电路Aixfx反馈网络反馈

4、网络Fdxox基本放大电路基本放大电路Aixox不带反馈的电路，开环不带反馈的电路，开环回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出17.1.2 负反馈与正反馈的判别方法负反馈与正反馈的判别方法 瞬时极性法：瞬时极性法：17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念设接设接“地地”参考点的电位为零，电路中某点在某参考点的电位为零，电路中某点在某瞬时的电位高于零电位者，则该点电位的瞬时极性为瞬时的电位高于零电位者，则该点电位的瞬时极性为正（用正（用 表示）；反之为负（用表示）；反之为负（用 表示）。表示）。+-ud+-uf 正反馈正反馈+-ud+-uf +-+-

5、R1RF R2uiuo -+-+-R1RF R2uiuo -负反馈负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出 在分立元件的电子电路中，设基极瞬时极性为正，在分立元件的电子电路中，设基极瞬时极性为正，则发射极则发射极( (接有发射极电阻而无旁路电容接有发射极电阻而无旁路电容) )与基极瞬时与基极瞬时极性相同，而集电极与基极瞬时极性相反。极性相同，而集电极与基极瞬时极性相反。17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念+UCCuiuo+C1RLRB1C2RB2RCRE+-+-T电路图电路图-+ube+-ufuiuoRLRB1RB2RCRE+-+-T交流通

6、路交流通路ieic发射极电阻无旁路电容的分压式偏置放大电路发射极电阻无旁路电容的分压式偏置放大电路电流通过电流通过RE产生产生交、直流负反馈交、直流负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出 直流反馈：直流反馈：直流分量引起的反馈直流分量引起的反馈，其目的是，其目的是稳稳定静态工作点。定静态工作点。 交流反馈：交流反馈：交流分量引起的反馈交流分量引起的反馈，其，其目的目的是是改改善放大电路的性能。善放大电路的性能。 对对NPN型晶体管而言：型晶体管而言：设基极交流电位的瞬时设基极交流电位的瞬时极性为正，若反馈降低了基极或提高了发射极的交极性为正，若反馈降

7、低了基极或提高了发射极的交流电位流电位( (即减小即减小Ube) )，则为负反馈；反之为正反馈。，则为负反馈；反之为正反馈。放大电路中，通常交、直流反馈同时存在。放大电路中，通常交、直流反馈同时存在。17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出负负反反馈馈交流负反馈交流负反馈串联电压负反馈串联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈并联电流负反馈并联电流负反馈17.2.1 负反馈的类型负反馈的类型直流负反馈直流负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退

8、出净输入电压净输入电压ud= ui uf uf 削弱了净输入电压削弱了净输入电压ud，故为，故为负反馈负反馈。oF11fuRRRu 反馈电压反馈电压 取自输出电压取自输出电压 uo，并与，并与uo成正比，故为成正比，故为电压反馈电压反馈。 反馈信号反馈信号uf与输入信号与输入信号ui在输入端以电压的形式在输入端以电压的形式比较，两者串联，故为比较，两者串联，故为串联反馈串联反馈。 串联电压负反馈串联电压负反馈17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈+-ud+-uf +-+-R1RF R2uiuo -串联电压负反馈串联电压负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一

9、页 下一页下一页退出退出净输入电流净输入电流id = ii if if 削弱了净输入电流削弱了净输入电流id，故为故为负反馈负反馈。FofRui反馈电流反馈电流 取自输出电压取自输出电压 uo，并与，并与uo成正比，故为成正比，故为电压反馈电压反馈。反馈信号反馈信号if 与输入信号与输入信号ii 在输入端以电流的形式在输入端以电流的形式比较，比较，if 和和id“并联并联”由由ii 供电，故为供电，故为并联反馈并联反馈。 并联电压负反馈并联电压负反馈17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈+-+-R1RF R2uiuo -RL if ii id 并联电压负反馈并联电压负反馈回主

10、页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出反馈信号反馈信号uf 与输入信号与输入信号ui 在输入端以电压的形在输入端以电压的形式比较，两者串联，故为式比较，两者串联，故为串联反馈串联反馈。反馈电压反馈电压( (uf =Rio) )取自输出电流取自输出电流io ，并，并与与io 成正比，故为成正比，故为电流反馈电流反馈。净输入电压净输入电压ud = ui uf uf 削弱了净输入电压削弱了净输入电压ud ，故为，故为负反馈负反馈。 串联电流负反馈串联电流负反馈17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈+uf -+-+-R R2uiuo -RL io +

11、-ud串联电流负反馈串联电流负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出oFfiRRRi反馈电流反馈电流 取自输出电流取自输出电流 io ，并与，并与io 成正比，故为成正比，故为电流反馈电流反馈。反馈信号反馈信号if 与输入信号与输入信号ii 在输入端以电流的形式在输入端以电流的形式比较，比较，if 和和id“并联并联”由由ii 供电，故为供电，故为并联反馈并联反馈。净输入电流净输入电流id = i1 if if 削弱了净输入电流削弱了净输入电流 id ，故为，故为负反馈负反馈。 并联电流负反馈并联电流负反馈17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路

12、中的负反馈RF if ii id +-+R R2ui-RL io uRiRR1并联电流负反馈并联电流负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出运算放大器电路反馈类型的判别方法运算放大器电路反馈类型的判别方法 反馈电路直接从输出端引出的，是反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈电压反馈；从负载电阻从负载电阻RL的靠近的靠近“地地”端引出的，是端引出的，是电流反馈电流反馈。 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是相和反相）上的，是串联反馈串联反馈； 加在同一个输入端（同相或反相）上的，是加在同一个输

13、入端（同相或反相）上的，是并联并联反馈反馈。 对串联反馈而言，输入信号和反馈信号的极性对串联反馈而言，输入信号和反馈信号的极性相同时，是相同时，是负反馈负反馈；极性相反时，是极性相反时，是正反馈正反馈。 对并联反馈而言，输入信号和反馈信号的方向对并联反馈而言，输入信号和反馈信号的方向相同时，是相同时，是负反馈负反馈；反向相反时，是反向相反时，是正反馈正反馈。17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出例例1：试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端输出端引至引至A1输入端的

14、是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。反馈电路从反馈电路从A2的输出端引出，故为的输出端引出，故为电压反馈电压反馈。 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈+-ud+-uf -+uo RL R +-+ui-A1 A2 uo1 解：解：uf 削弱了净输入电压削弱了净输入电压ud ，故为，故为负反馈负反馈。 反馈电压反馈电压uf和输入电压和输入电压ui分别加在分别加在A1的同相和反的同相和反相两个输入端，故为相两个输入端，故为串联反馈串联反馈。串联电压负反馈串联电压负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出反馈电路从反馈电路从

15、RL靠近靠近“地地”端引出，故为端引出，故为电流反馈电流反馈。 17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈例例2：试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引输出端引至至A1输入端的是何种类型的反馈电路。输入端的是何种类型的反馈电路。解：解：-+uo RL R -+uiA1 A2 uo1 aif ii id if 削弱了净输入电流削弱了净输入电流id ，故为，故为负反馈负反馈。 反馈电流反馈电流if 和输入电流和输入电流ii 加在加在A1的同一个输入端，的同一个输入端，故为故为并联反馈并联反馈。 并联电流负反馈并联电流负反馈回主页回主页 总目录总目

16、录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出例例3：在图示电路中哪些是直流负反馈？在图示电路中哪些是直流负反馈？ RE1上有两种直流负反馈：上有两种直流负反馈：由本级电流由本级电流IE1 产生产生的；的；由后级集电极直流电压由后级集电极直流电压UC2 经经RF 和和RE1 分压而分压而产生的。产生的。17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈解：解：RE2 上有本级电流上有本级电流IE2 产生的直流负反馈。产生的直流负反馈。ui+C1RB1RB2RC1RE1+-T1+UCCuoCE2RLC2RC2RE2+-+RSeS+-T2RF回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上

17、一页上一页 下一页下一页退出退出17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈例例4：在图示电路中哪些是交流负反馈？说明其类型？在图示电路中哪些是交流负反馈？说明其类型？解：解：ui+C1RB1RB2RC1RE1+-T1+UCCuoCE2RLC2RC2RE2+-+RSeS+-T2RF RE1 上有两种交流负反馈：上有两种交流负反馈：由本级交流分量由本级交流分量ie1 产生的产生的串联电流负反馈串联电流负反馈； 由后级集电极交流电压由后级集电极交流电压uo 经经RF 和和RE1 分压而产分压而产生的生的串联电压负反馈串联电压负反馈。回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页

18、 下一页下一页退出退出17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈ui+C1RB1RB2RC1RE1+-T1+UCCuoCE2RLC2RC2RE2+-+RSeS+-T2RF+-ube1+-uf 解：解：反反馈提高了馈提高了e1的电位，使的电位，使ube1减小，故为减小，故为负反馈负反馈。反馈从反馈从T2的集电极引出，故为的集电极引出，故为电压反馈电压反馈。 反馈电压引入到反馈电压引入到T1的发射极，故为的发射极，故为串联反馈串联反馈。 串联电压负反馈串联电压负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出例例5：如图，如图，如果如果RF不接在不接在

19、T2的集电极，而是接在的集电极，而是接在C2与与RL之间，两者有何不同？之间，两者有何不同？如果如果RF的一端不是接的一端不是接在在T1的发射极，而是接在它的基极，有何不同，是否的发射极，而是接在它的基极，有何不同，是否会变为正反馈？会变为正反馈？RE1上无上无RF、RE1反馈电路产生的直流负反馈。反馈电路产生的直流负反馈。17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈ui+C1RB1RB2RC1RE1+-T1+UCCuoCE2RLC2RC2RE2+-+RSeS+-T2RF解：解：if ii ib if 增强了净输入电流增强了净输入电流ib ，故为，故为正反馈正反馈。回主页回主页 总

20、目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出 判断反馈类型的口诀判断反馈类型的口诀针对针对共发射极电路共发射极电路集出为压，射出为流，集出为压，射出为流，基入为并，射入为串。基入为并，射入为串。17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出doxxA 17.2.2 负反馈对放大电路工作性能的影响负反馈对放大电路工作性能的影响17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈基本放大电路基本放大电路Aixfx反馈网络反馈网络Fdxox反馈放大电路的组成框图反馈放大电路的组成框图开环放大倍数

21、开环放大倍数 降低放大倍数降低放大倍数ofxxF 反馈系数反馈系数fidxxx净输入信号净输入信号AFAxxA1iof闭环放大倍数闭环放大倍数回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出引入负反馈后使放大倍数下降引入负反馈后使放大倍数下降由于负反馈时，由于负反馈时，xf与与xd同相，故同相，故AF是正实数。是正实数。 | |1+AF| |称为称为反馈深度反馈深度，其值愈大，负反馈作用，其值愈大，负反馈作用愈强，愈强，| |Af| |也就愈小。也就愈小。例：例：射极跟随器和同相比例运算跟随器引入负反馈，射极跟随器和同相比例运算跟随器引入负反馈，其输出信号全部反馈到

22、输入端，其输出信号全部反馈到输入端，反馈系数为反馈系数为1，反馈，反馈极深，故极深，故 Auf1，无电压放大作用。无电压放大作用。17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈dfxxAF 根据根据 ，可知，可知 。AAfAFAA1f回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出AAAFAAd11dff 在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数（如电阻、电容）有关电路的参数（如电阻、电容）有关，基本上不受外界，基本上不受外界因素变化的影响，此时放大电路的工作非常稳定因素变化的影响，此时放大电路的工作非

23、常稳定。若若AF 1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，有，有 。FA1f 提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈AFAxxA1iof求导数求导数 显然显然 ，故引入负反馈使放大倍数的稳定，故引入负反馈使放大倍数的稳定性提高了。性提高了。AAAAddff回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。此只能减小失真，而不能完全消除失真。接近正弦波接近正弦波 改善波形失真改善波形失真17.2 1

24、7.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈基本放大电路基本放大电路Aiufu反馈网络反馈网络Fduou+-基本放大电路基本放大电路AiuouuitO大大小小uotO略大略大uftO略小略小uitOudtO略小略小略大略大uotO略大略大略小略小回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出 展宽通频带展宽通频带17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈|A|,|Af|ff22f|A0|Af0|0.707|A0|0.707|Af0|无负反馈无负反馈有负反馈有负反馈O回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出串联负反馈

25、串联负反馈使放大电路的输入电阻提高使放大电路的输入电阻提高 对放大电路输入电阻的影响对放大电路输入电阻的影响17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈+-ud+-uf +-+-R1RF R2uiuo -例：例： 串联负反馈使输入信号电串联负反馈使输入信号电压的一部分被反馈电压抵消，压的一部分被反馈电压抵消，所以信号源所以信号源ui供给的输入电流供给的输入电流ii减小了，即输入电阻减小了，即输入电阻rif增大。增大。 信号源信号源ui 除供给除供给id 外，还外，还要增加一个分量要增加一个分量if ，因此，因此ii 增增大，即输入电阻大，即输入电阻rif 减小。减小。并联负反馈并联

26、负反馈使放大电路的输入电阻减小使放大电路的输入电阻减小+-+-R1RF R2uiuo -RL if ii id 例：例：回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出 电压负反馈具有稳定输出电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出的电压的作用，即有恒压输出的特性，故输出电阻降低。特性，故输出电阻降低。 电流负反馈具有稳定输出电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出的电流的作用，即有恒流输出的特性，故输出电阻提高。特性，故输出电阻提高。电压负反馈使放大电路的输出电阻降低电压负反馈使放大电路的输出电阻降低电流负反馈使放大电路的输出电阻提高电流负反馈使放大电

27、路的输出电阻提高 对放大电路输出电阻的影响对放大电路输出电阻的影响17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈+-ud+-uf +-+-R1RF R2uiuo -例：例：RLuoufuduoTioufudio例：例：+uf -+-+-R R2uiuo -RL io +-ud回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出17.3.1 自激振荡自激振荡基本放大电路基本放大电路Aifuu 反馈网络反馈网络Fou正弦波振荡电路的方框图正弦波振荡电路的方框图自激振荡：自激振荡：电路的输入端不外接信号，而输出端仍有电路的输入端不外接信号，而输出端仍有一定频率和幅度

28、的信号输出。一定频率和幅度的信号输出。正弦波正弦波振荡电路振荡电路放大环节放大环节正反馈环节正反馈环节选频环节选频环节稳幅环节稳幅环节回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出17.3 17.3 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈基本放大电路基本放大电路Aifuu 反馈网络反馈网络Fou正弦波振荡电路的方框图正弦波振荡电路的方框图foioUUUUAuofUUF1ifUUFAu即即振荡电路的自激条件振荡电路的自激条件反馈电压反馈电压uf与输入端电压与输入端电压ui同相，即必须为正反馈；同相，即必须为正反馈；要有足够的反馈量，即要有足够的反馈量，即uf = ui ，使，使|AuF|=1，即反馈，即反馈电压要等于所需的输入电压。电压要等于所需的输入电压。回主页回主页 总目录总目录 章目录章目录 上一页上一页 下一页下一页退出退出P144 17.2.1P144 17.2.1（判别反馈类型）（判别反馈类型）P145 17.2.6P145 17.2.6（放大电路的稳定性）（放大电路的稳定性）